FestivalNauki.ru
En Ru
cентябрь-ноябрь
176 городов
September – October
176 cities
12-14 октября 2018
МГУ | Экспоцентр | 90+ площадок
14–16 октября 2016
Центральная региональная площадка
28–30 октября 2016
ИРНИТУ, Сибэскпоцентр
14–15 октября 2016
Центральная региональная площадка
23 сентября - 8 октября 2017
«ДонЭкспоцентр», ДГТУ
октябрь-декабрь 2017
МВДЦ «Сибирь», Кванториум,
Вузы и научные площадки города
6-8 октября 2017
Самарский университет
27-29 октября
Кампус ДВФУ, ВГУЭС
30 сентября - 1 октября
Ледовый каток «Родные города»
21-22 сентября 2018 года
ВКК "Белэкспоцентр"

Химики из МГУ лучше поняли геометрию гистамина

Группа ученых из МГУ имени М.В.Ломоносова впервые изучила молекулы гистамина в газовой фазе с помощью пучка электронов. Проведенное исследование включало в себя как уникальный эксперимент, так и проведение теоретических расчетов методами квантовой химии. Результаты исследования опубликованы в имеющем импакт-фактор 4,493 журнале Physical Chemistry Chemical Physics, издаваемом Royal Society of Chemistry (Королевское Химическое Общество, Великобритания).

Авторы статьи — это группа сотрудников кафедры физической химии химического факультета МГУ, специализирующихся, в частности, на исследовании биологически активных соединений и лекарственных препаратов.

Гистамин — биологически активное вещество, участвующее в регуляции многих функций организма. Он ответственен за развитие некоторых патологических состояний, в частности, аллергических реакций организма.

Аллергическое действие гистамина проявляется, главным образом, в том, что он воздействует на несколько рецепторов, находящихся на поверхности клетки. В этом смысле гистамин часто сравнивают с ключом, а рецепторы — с замками, которые этот ключ открывает, и, соответственно, запускает ряд физиологических процессов, проявляющихся самым разным образом — от головных болей, кожных высыпаний и диареи вплоть до анафилактического шока. Современные лекарства против аллергии — противогистаминные препараты — конкурируют с гистамином за рецепторы, не давая «ключу» подобраться к «замку». Многочисленные экспериментальные и теоретические исследования, к сожалению, до сих пор не давали полного представления о том, какова геометрия гистамина, а ведь это — та самая «печка», от которой можно плясать, оценивая свойства и возможности этого вещества.

«Получить данные о геометрической структуре гистамина очень сложно, — пояснил один из соавторов статьи, доктор химических наук Леонид Хайкин, ведущий научный сотрудник лаборатории газовой электронографии химического факультета МГУ. — Это связано с тем, что в данном случае геометрию отдельных конформеров, составляющих гистамин, определяет очень много факторов, взаимно влияющих друг на друга».

Основным экспериментальным методом, использованным исследователями из МГУ, был метод газовой электронографии, при котором в условиях высокого вакуума тонкий пучок быстрых электронов пропускался сквозь струю пара гистамина. При столкновениях с молекулами гистамина электроны рассеивались, а дифракционная картина рассеяния регистрировалась.

«По этой картине можно судить о геометрии молекулы, ее можно сравнить с отпечатком пальца, по которому можно определить хозяина пальца, — пояснил Хайкин. — Иначе говоря, получаемая таким образом дифракционная картина характерна для гистамина, и, анализируя эту картину, мы можем судить о зашифрованных в ней геометрических характеристиках молекулы. Проблема заключалась еще и в том, что такой "отпечаток" могли оставить несколько "пальцев" (конформеров гистамина). Поэтому для анализа нам пришлось проводить многочисленные квантово-химические расчеты и использовать известные из литературы спектроскопические данные для колебательных и вращательных спектров и так далее». 

Это исследование нельзя назвать чисто экспериментальным. Основная работа началась уже после эксперимента, и это была чисто аналитическая работа. По словам Хайкина, анализ полученной дифракционной картины оказался самой трудной и самой длительной частью работы, потребовавшей нескольких месяцев напряженного труда. Как сообщил другой соавтор исследования, вся экспериментальная часть работы была целиком выполнена в МГУ, то же касается и теоретической части, за исключением нескольких важных расчетов, проведенных аспирантом МГУ Денисом Тихоновым на кластере Билефельдского университета (Германия).

В итоге ученым из МГУ удалось согласовать между собой все имеющиеся экспериментальные и теоретические данные о структуре гистамина. Удалось также теоретически предсказать и экспериментально подтвердить для гистамина механизм так называемой таутомеризации, которая представляет собой спонтанный переход молекулы из одного структурного состояния в другое.

Результаты работы сегодня можно использовать для создания справочных баз структурных и спектральных данных, развития теоретических представлений структурной химии, оценки реакционной способности соединений. Должно пройти, как это часто бывает с результатами из области фундаментальной науки, довольно много времени, прежде чем можно будет говорить об их практическом применении в медицине. Не исключено, что в будущем знания о механизме перехода молекулы гистамина из одного структурного состояния в другое помогут подыскать более эффективные лекарства от аллергии.

Добавьте свой комментарий

Plain text

  • Переносы строк и абзацы формируются автоматически
  • Разрешённые HTML-теги: <p> <br>
LiveJournal
Регистрация

Другие статьи в этой рубрике

Новости в фейсбук

Случайные статьи

В НИИЯФ разрабатывается система радиационного мониторинга в окружающем космическом пространстве

В НИИЯФ МГУ ведутся работы по проекту «Система радиационного мониторинга в окружающем космическом пространстве и на заданных орбитах».

Фабрика уходит в небо

Наш геоглиф старше геоглифов Наски (Перу) на несколько тысячелетий

В России обнаружили гигантский геоглиф (нанесенный на землю геометрический или фигурный узор), напоминающий по форме лося или оленя, который может быть старше  знаменитых геоглифов Линии Наски (Перу) на несколько тысячелетий.

На Ямале есть дырка в земле, в которую можно влететь на вертолете - 2

В материале "На Ямале есть дырка в земле, в которую можно влететь на вертолете" сообщалось, что над объяснением феномена  "ломают голову представи

Забытые болезни. Часть I

История человечества насчитывает немало темных периодов, когда на большие территории опускалась невиданная болезнь и опустошала все вокруг.